• 제목/요약/키워드: Range gate

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비정질 실리론 게이트 구조를 이용한 게이트 산화막내의 붕소이온 침투 억제에 관한 연구 (Suppression of Boron Penetration into Gate Oxide using Amorphous Si on $p^+$ Si Gated Structure)

  • 이우진;김정태;고철기;천희곤;오계환
    • 한국재료학회지
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    • 제1권3호
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    • pp.125-131
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    • 1991
  • pMOS소자의 $p^{+}$게이트 전극으로 다결정실리콘과 비정질실리콘을 사용하여 고온의 열처리 공정에 따른 붕소이온의 침투현상을 high frequency C-V plot, Constant Current Stress Test(CCST), Secondary Ion Mass Spectroscopy(SIMS) 및 Transmission Electron Microscopy(TEM)를 이용하여 비교하였다. C-V plot분석 결과 비정질실리콘 게이트가 다결정실리콘 게이트에 비해 flatband전압의 변화가 작게 나타났으며, 게이트 산화막의 절연파괴 전하밀도에서는 60~80% 정도 향상된 값을 나타내었다. 비정질실리콘 게이트는 증착시 비정질로 형성되는 구조로 인한 얇은 이온주입 깊이와 열처리 공정시 다결정실리콘에 비교하여 크게 성장하는 입자 크기 때문에 붕소이온의 침투 경로가 되는 grain boundary를 감소시켜 붕소이온 확산을 억제한 것으로 생각된다. Electron trapping rate와 flatband 전압 변화와의 관계에 대하여 고찰하였다.

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RF MOS 트랜지스터를 위한 게이트 임피던스 모델 파라미터의 바이어스 종속 데이터 추출 (Bias-Dependent Data Extraction of Gate Impedance Model Parameters for RF MOS Transistors)

  • 최문성;이용택;구자남;이성현
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권5호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 본 연구에서는 MOSFET의 RF 성능에 영향을 미치는 게이트 분포효과를 고려하여 RC 병렬 게이트 모델을 사용하였으며, 측정된 S-파라미터로부터 모델 파라미터들을 직접 추출하기 위해 $Y_{11}$-파라미터를 기초로 한 추출 방정식들이 사용되었다. 이와 같이 추출된 RC 병렬 게이트 모델은 10GHz 이상의 고주파 영역에서 기존 Rg 모델보다 측정된 S-파라미터와 더 잘 일치하는 것을 확인하였으며, 이는 게이트 모델 및 추출방법의 정확도를 증명한다. 이러한 방법을 사용하여 RC 병렬 게이트 모델 파라미터들의 게이트 전압 종속 곡선을 새롭게 추출하였으며, 이러한 추출 데이터는 RF 비선형 게이트 모델 개발에 유용하게 사용될 것이다.

게이트 산화막 두께에 따른 이중게이트 MOSFET의 문턱전압이하 전류 변화 분석 (Analysis of Subthreshold Current Deviation for Gate Oxide Thickness of Double Gate MOSFET)

  • 정학기;정동수;이종인;권오신
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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    • pp.762-765
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    • 2013
  • 본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 게이트 산화막 두께의 변화에 따른 문턱전압이하 전류의 변화를 분석하였다. 이를 위하여 이중게이트 MOSFET의 채널 내 전위분포를 구하기 위하여 포아송방정식을 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용하였다. 전위분포는 경계조건을 이용하여 채널크기에 따른 해석학적인 함수로 구하였다. 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 게이트 산화막 두께 등에 대하여 문턱전압이하 전류 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 전위모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압이하 전류 특성을 분석하였다. 분석결과, 문턱전압이하 전류는 게이트 산화막 두께 및 가우시안 분포함수의 변수 등에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

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비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널도핑에 따른 문턱전압이하 스윙 분석 (Analysis of Subthreshold Swing for Channel Doping of Asymmetric Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.651-656
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    • 2014
  • 본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널도핑 변화에 따른 문턱전압이하 스윙의 변화를 분석하였다. 문턱전압이하 스윙은 문턱전압이하 영역에서 발생하는 차단전류의 감소정도를 나타내는 요소로서 디지털회로 적용에 매우 중요한 역할을 한다. 비대칭 이중게이트 MOSFET의 문턱전압이하 스윙을 분석하기 위하여 포아송방정식을 이용하였다. 비대칭 이중게이트 MOSFET는 대칭 이중게이트 MOSFET와 달리 상하단 게이트의 산화막 두께 및 인가전압을 다르게 제작할 수 있다. 본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널 내 농도변화 및 게이트 산화막 두께 그리고 인가전압 등이 문턱전압이하 스윙에 미치는 영향을 관찰하였다. 특히 포아송방정식을 풀 때 도핑분포함수로 가우스분포함수를 이용하였으며 가우스분포함수의 파라미터인 이온주입범위 및 분포편차에 대한 문턱전압이하 스윙의 변화를 관찰하였다. 분석결과, 문턱전압이하 스윙은 도핑농도 및 분포함수에 따라 크게 변화하였으며 게이트 산화막 두께 및 인가전압에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

이중게이트 MOSFET의 문턱전압이하 전류에 대한 게이트 산화막 의존성 (Gate Oxide Dependent Subthreshold Current of Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.425-430
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    • 2014
  • 본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 게이트 산화막 두께 변화에 따른 문턱전압이하 전류의 변화를 분석하였다. 이중게이트 MOSFET의 채널 내 전위분포를 구하기 위하여 포아송방정식을 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용하였다. 전위분포는 경계조건을 이용하여 채널크기에 따른 해석학적인 함수로 구하였다. 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 게이트 산화막 두께 등에 대하여 문턱전압이하 전류 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 전위모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압이하 전류 특성을 분석하였다. 분석결과, 문턱전압이하 전류는 게이트 산화막 두께 및 가우시안 분포함수의 변수 등에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

High-Speed CMOS Binary Image Sensor with Gate/Body-Tied PMOSFET-Type Photodetector

  • Choi, Byoung-Soo;Jo, Sung-Hyun;Bae, Myunghan;Kim, Jeongyeob;Choi, Pyung;Shin, Jang-Kyoo
    • 센서학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.332-336
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    • 2014
  • In this paper, we propose a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) binary image sensor with a gate/body-tied (GBT) PMOSFET-type photodetector for high-speed operation. The GBT photodetector of an active pixel sensor (APS) consists of a floating gate ($n^+$-polysilicon) tied to the body (n-well) of the PMOSFET. The p-n junction photodiode that is used in a conventional APS has a good dynamic range but low photosensitivity. On the other hand, a high-gain GBT photodetector has a high level of photosensitivity but a narrow dynamic range. In addition, the pixel size of the GBT photodetector APS is less than that of the conventional photodiode APS because of its use of a PMOSFET-type photodetector, enabling increased image resolution. A CMOS binary image sensor can be designed with simple circuits, as a complex analog to digital converter (ADC) is not required for binary processing. Because of this feature, the binary image sensor has low power consumption and high speed, with the ability to switch back and forth between a binary mode and an analog mode. The proposed CMOS binary image sensor was simulated and designed using a standard CMOS $0.18{\mu}m$ process.

Gate length에 따른 LDMOS 전력 소자의 고온동작 특성연구 (A Study on the High Temperature Characteristics of LDMOSFET under various Gate Length)

  • 박재형;구용서;구진근;안철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.13-16
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    • 2002
  • In this study, the electrical characteristics of 100v-Class LDMOSFET for high temperature applicat -ions such as electronic control systems of automo -biles and motor driver were investigated. Measurement data are taken over wide range of temperature(300k-SOOK) and various gate length(1.5 #m-3.0#m, step 0.3). In high temperature condition(>500k), drain current decreased over 30%, and specific on- resistance increased about three times in comparison with room temperature. Moreover, the ratio ROJBV, a figure of merit of the device, increased with increasing temperature.

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TRENCH GATE POWER MOSFET의 신뢰성 분석 연구 (A Study on the Reliability of TRENCH GATE POWER MOSFET)

  • 황준선;구용서;김상기;안철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.683-686
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    • 2003
  • In this paper, we have investigated electrical characteristics of TRENCH GATE POWER MOSFET in the temperature range of 300K to 500K. The results of this study indicate that on-resistance and breakdown voltage increase with the temperature ,but drain current, threshold voltage and transconductance decrease with the temperature. Especially, it is observed that electrical characteristics are improved as numerical unit cells are increased.

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A Design Evaluation of Strained Si-SiGe on Insulator (SSOI) Based Sub-50 nm nMOSFETs

  • Nawaz, Muhammad;Ostling, Mikael
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제5권2호
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    • pp.136-147
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    • 2005
  • A theoretical design evaluation based on a hydrodynamic transport simulation of strained Si-SiGe on insulator (SSOI) type nMOSFETs is reported. Although, the net performance improvement is quite limited by the short channel effects, simulation results clearly show that the strained Si-SiGe type nMOSFETs are well-suited for gate lengths down to 20 nm. Simulation results show that the improvement in the transconductance with decreasing gate length is limited by the long-range Coulomb scattering. An influence of lateral and vertical diffusion of shallow dopants in the source/drain extension regions on the device performance (i.e., threshold voltage shift, subthreshold slope, current drivability and transconductance) is quantitatively assessed. An optimum layer thickness ($t_{si}$ of 5 and $t_{sg}$ of 10 nm) with shallow Junction depth (5-10 nm) and controlled lateral diffusion with steep doping gradient is needed to realize the sub-50 nm gate strained Si-SiGe type nMOSFETs.